航空涡轮喷气发动机整体技术现状及发展趋势简介

在介绍航空发动机发展历程的基础上,对航空发动机新技术水平、技术状况从整体上分析对比,并对第五代航空发动机的技术状态进行了展望。

微型涡轮喷气发动机发展综述

100daN以下推力的微型涡轮喷气发动机能为微小型飞行器提供优质和可靠的动力,已成为国内外研究的热点。微型涡轮喷气发动机具有尺寸小、转速高、零件数少、工作时间长、推力易调节、红外辐射低、能重复使用等优点。其推重比已经超过11.0,已在无人作战飞行器、防空武器靶标、精确打击弹药、试验飞行器等装备上大量应用。本文从研发机构与代表产品、性能与结构特点、应用现状等方面,对微型涡轮喷气发动机20世纪50年代以来的发展情况进行了综述,可为今后国内研制高性能微型涡轮喷气发动机提供参考。随着进一步降低成本、提高推重比,微型涡轮喷气发动机将有更强的竞争力和更广的发展前景。

现代军用涡轮喷气发动机主燃油系统燃油积沉实验

通过实验,采用称重法研究了国产航空燃油RP-3在高热负荷下的燃油积沉率与温度的关系.结果表明,在一般情况下,其积沉率低于美国JP-4,JP-5,Jet-A,高于Jet-8.实验发现燃油滤网和离心喷嘴切向槽道上均有不同程度的积沉物.

涡轮喷气发动机在高空台上的排气反压模拟试验技术

介绍涡轮喷气发动机在高空模拟试车台上的排气反压模拟试验技术，并详述了提高涡喷发动机高空模拟高度的若干措施。利用这些试验技术，已成功地进行了数百次涡喷发动机高空模拟试验。

航空涡轮发动机结构研制的基本途径

论述了航空涡轮发动机结构研制的基本方法及研制过程中应特别注意的问题。

直面航空工业喷气发动机部件制造的挑战

涡轮喷气发动机可被简单地划分为三个部分，即压气机、燃烧室和涡轮。在空气进入燃烧室之前，压气机对流经发动机的空气加压；在燃烧室里空气与燃料混合，点燃并燃烧。压气机部件主要由钛合金制成，而燃烧室和涡轮部件通常由镍基超级合金制成，例如Inconel 718。

改善双轴发动机加速性的变喷管调节分析

基于发动机各部件特性 ,应用流动参数变比热容计算方法对某型双轴发动机加速过程进行了数值分析。发展了一种双层迭代方法 ,成功地模拟了变喷管喉道面积对发动机加速性的影响 ,并初步给出了改善发动机加速性的变喷管调节方案。

采用弯扭导向器改型涡轮级提高发动机性能的三维粘性流场的数值研究

对某型涡喷发动机涡轮级导向器进行了全三维弯扭设计以后 ,在保证涡轮前总温、总压和燃气流量的前提下 ,合理调整尾喷管面积 ,提高涡轮后背压 ,保证在设计转速下涡轮输出功与原型涡轮级相同 ,从而保证了压气机的设计点和喘振裕度 ,同时提高了发动机推力。带来这样效果的原因是弯扭导向器使涡轮级的效率提高 ,导致涡轮出口总压的提高。本文对改型和原型涡轮级进行了全三维粘性数值模拟和气动分析 。

伊斯卡直面航空业喷气发动机部件制造的挑战

涡轮喷气发动机可被简单地划分为三个部分——压气机、燃烧室和涡轮。在空气进入燃烧室之前，压气机对流经发动机的空气加压；在燃烧室里空气与燃料混合、点燃并燃烧。压气机部件主要由钛合金制成，而燃烧室和涡轮部件通常由镍基超级合金（如Inconel 718）制成。

航空涡喷涡扇发动机多参数载荷谱编制方法研究

从多参数载荷谱的角度对发动机气动载荷与机动载荷的匹配进行了研究 ,针对不同构件给出了不同的多参数载荷谱的处理办法。并以某发动机外场飞行参数数据为基础 ,对其进行了 2种载荷的匹配分析。其结果对于相同装机对象的发动机重要部件寿命考核试验载荷的确定具有重要的参考价值。该方法还可进一步应用于外场发动机的定寿。

航空涡喷、涡扇发动机强度设计系统

介绍了由发动机强度设计规范及准则、强度设计软件及方法、强度设计数据库及准则库构成的航空涡喷、涡扇发动机强度设计系统。用该系统可进行发动机构件的应力、振动和寿命分析。

基于稳态数据的航空发动机调速控制研究

为研究某型双轴涡扇航空发动机的调速问题,文中利用航空发动机自身的无源特性和燃油输入与转速输出的稳态对应关系设计无超调调速控制器,在不利用发动机解析模型的情况下,完成控制器的设计和系统分析。鉴于在设定值跟踪过程中,积分的作用是根据历史误差最终积累出目标转速对应的稳态油量,文中采用发动机的输入油量与转速之间的稳态对应关系取代积分作用与比例作用共同完成调速。加速过程中油量超过目标稳态油的幅度由比例控制强度决定,调整比例控制系数即可调整系统跟踪速度。由于转速误差趋于0的过程中供油量同步回归目标供油量,因此能够避免积分滞后作用的弊端,从而避免速度超调。在高压转子动态足够快且只考虑低压转子一阶动态的情况下,通过仿真对无超调的调速效果进行验证。结果表明,文中控制结构用于双轴涡扇发动机超调极小,极小的超调是由被忽略的高压转子动态造成的。为减小高压转子动态的影响并进一步改善调速效果,文中提出一种基于航空发动机静态特性的串级调速结构。实验结果表明,串级结构能够有效消除超调。

航空发动机半个世纪来发展的回顾

综述了航空发动机半个世纪来由活塞式发动机—涡轮喷气发动机—涡轮风扇发动机的发展历史。概要介绍了跨世纪民用飞机发动机的发展情况 ,充分说明了发动机在飞机发展中所起的重要作用。

双轴涡喷发动机容畸变能力的数值分析

应用建立的改进多子区平行压气机模型，预测了喷水逼喘过程中双轴涡喷发动机主要工作过程参数的变化及容畸变能力．着重分析了不同角度的周向畸变网格引起的进口周向压力畸变对某型双转子涡喷发动机的稳定工作裕度的影响，并与相应的实验数据进行了对比，误差在２％以内，本文为进气道／发动机的匹配试验提供了适用的数值分析方法，应用它可减少试验次数，节省大量费用，缩短发动机研制和发展的周期．

燃气轮喷气发动机地面起动试验研究

喷气发动机的起动是新机研制中首先遇到的问题,要求起动过程迅速可靠,主燃油迅速点燃,在恰当的供油规律下转子安全地达到慢车转速.而改进起动性能的依据就是对该过程的动态参数进行采集和分析.本文介绍了某型发动机起动过程参数的采集方法和数据分析,并为改善叶尖过热做了初步分析.

军用航空涡喷发动机火焰筒离子镀Si3N4膜的研究

研究了离子镀Ｓｉ３Ｎ４技术在军用航空涡喷发动机火焰筒防高温氧化和腐蚀上的应用。研究表明：火焰筒表面离子镀Ｓｉ３Ｎ４膜后，其防高温氧化和腐蚀的性能明显提高。

面向对象的双轴混排加力涡扇发动机详细非线性实时仿真模型研究

本文就双轴加力涡扇发动机详细非线性实时仿真模型进行了研究。采用框架灵活方便、具有可扩展性的 VC++语言 ,在 P 45 0计算机上实现了一台双轴混排加力涡扇发动机的实时仿真 ,可准确模拟发动机及其部件的工作状况。发动机流路的平均计算时间为 0 .5 42 ms,一个工作点的计算时间小于 2 5 ms。此模型的建模方法具有通用性 ,可适用于其他类型发动机的实时建模要求。经在火力 /飞行 /推进综合控制仿真系统中的应用 。

弹用发动机技术特点及应用前景展望

以燃气轮机的结构类型作为论题切入点,介绍了涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、冲压发动机及超燃冲压发动机等几类常见的航空发动机(空气喷气发动机),以及固体火箭发动机与液体火箭发动机等几类常见的火箭发动机的技术特点,重点对几类相关发动机在导弹领域的应用进行了研究,并对其前景进行了展望。

奋进中的“黎明”——访沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司董事长兼总经理姜伟先生

在我国东北工业重镇沈阳的东郊 ,巍巍东塔脚下 ,亮丽的南运河畔 ,在绿树青草掩映之中 ,有一座占地面积 2 37万m2 的花园式工厂 ,它就是沈阳黎明航空发动机 (集团 )有限责任公司。日前 ,本刊记者采访了该公司的董事长兼总经理姜伟先生。他详细地介绍了“黎明公司”在发展过程中各方面的情况 ,包括改革体制。

沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司

沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司创建于1954年，是国家“一五”期间156项重点工程之一，新中国第一家航空涡轮喷气发动机制造企业：是中国航空工业大型骨干企业和中国大型航空喷气发动机科研、生产基地。